解釋:為什麼印度電動汽車會起火?
已發表: 2022-04-24最近,印度電動汽車 (EV) 領域充斥著兩輪車起火的消息。
在充分了解所涉及的過程(包括其局限性)之後,印度的電池製造需要進行深思熟慮。
在病毒式互聯網媒體傳播的時代,誤解會對電動汽車的未來產生負面影響。 為了避免未來發生此類事件,我們應該本土化我們對印度道路的標準和價值觀
最近,印度電動汽車 (EV) 領域充斥著印度不同地區發生一系列火災事故的消息。 此類事件是電動汽車行業利益相關者及其客戶關注的主要原因。
一些人將這些火災歸因於我們城市的氣溫上升和電動汽車電池的熱管理系統不佳。 由於對印度夏季和熱管理不善的許多誤解,將這些歸因於電動汽車火災的爆發是錯誤的。
鋰電池案例
相反,我們應該更仔細地研究鋰離子 (Li-ion) 電池的包裝和設計方式。 由鋰離子電池組成的電動汽車需要幾百攝氏度才能遭受導致電動汽車起火的“熱失控事件”。 極端炎熱的天氣條件和電池的不當熱管理系統可能會對性能產生負面影響並縮短壽命,但不會引起火災。
幾家鋰離子電池製造商確保它們在 45-55 攝氏度左右自動關閉。 如果車輛沒有內置這些安全功能,電池產生的熱量可能會導致幾百攝氏度的峰值。
這些火災是質量控制失誤的案例,也許是設計階段沒有考慮到的。 可能是沒有考慮不同目標地區的天氣模式,或者包裝組裝過程不是最可靠的,或者僅僅局限於沒有暴露裝甲裂縫的測試。
電池選擇、質量和電池設計
在過去的一年裡,電動汽車的需求和隨後的銷售都在蓬勃發展,尤其是兩輪車。 鑑於全球需求旺盛,我們還看到了確保電池供應鏈安全的爭奪戰。 這就是為什麼原始設備製造商 (OEM) 正在尋找替代品以保障他們的生產計劃。 雖然大多數細胞在給定的規格範圍內提供類似的輸出,但質量控制可能是一個很大的變量。
電池選擇是整個電池組設計開發的一個重要因素,電池的差異會轉化為電池組輸出的更大差異。 因此,當我們查看多個電池供應鏈時,每一個都需要進行審查。 審查電池製造商和型號需要進行詳盡的測試,以確保在各種條件下的性能和安全性,因此不是一個可以加速的過程。
最近,大多數電池起火可歸因於導致不受控制的電流的短路。 在這種情況下,電池會將自身加熱到 100°C 以上。 不良的電池質量和劣質的電池設計會導致短路。 此外,缺乏適當的電池管理系統 (BMS)會導致無法使用正確的傳感和軟件技術正確管理電池。
這種溫度升高會影響電池的壽命和性能,但不會導致 EV 起火。 要著火,鋰離子電池需要加熱到幾百攝氏度。 這是不可能通過環境熱量或運行電池產生的熱量實現的。 電池必須短路才能達到那種溫度。
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許多起火的電動汽車使用的是對溫度更敏感的電池化學物質,稱為 NMC。 NMC 電池提供鎳、錳和鈷的組合。 為了使用對溫度更敏感的電池,在電池組級別上,沒有採取任何設計措施來確保其得到適當的熱冷卻。
也有人認為,由於車輛的額外成本、體積和重量要求,這些車輛缺乏滅火材料。 許多原始設備製造商偷工減料只是為了降低成本並確保更大的電池續航里程,然後在沒有所有正確設計選擇的情況下推出這些產品。
快速放大和質量控制不足
過去一年,電動汽車和電池組裝領域迅速擴大。 這導致對製造的需求增加,但製造是一項需要能力的活動。 能力建設需要時間。 隨著製造規模的擴大,也可能會出現質量控制方面的挑戰,這也需要額外的時間來梳理。
這不是一個可以匆匆忙忙的過程,當然也不會像去年左右那樣快。 如果做得不好,製造規模擴大可能會很混亂,並可能導致質量控制噩夢。 電動汽車、電池組裝以及配套供應商生態系統對印度來說都是新事物,需要一些時間來建立質量控制規範。
根據 FAME India (印度更快地採用和製造電動和混合動力汽車)政策,OEM 基本上被激勵在不改變車輛設計的情況下提供更大容量的電池組。 試圖在相同的體積中填充更大的容量會迫使包裝設計人員在包裝工程的安全方面做出妥協。 在質量控制可能穩定之前售出的車輛數量的絕對增加是這些火災的主要原因。
前進的道路
首先,需要完善電池包組裝和零部件本地化製造的質量控制。 我們需要安全的本地電池供應鏈,這些供應鏈要考慮到印度的條件。
印度尚未參與鋰離子電池或鋰電池的製造過程。 通過生產掛鉤激勵 (PLI) 計劃,該國正在大規模擴大電動汽車規模。 在充分了解所涉及的過程(包括其局限性)之後,印度的電池製造需要進行深思熟慮。 需要了解的是,傳統的 LIB 電池製造工藝對質量控制極為敏感。 即使是最小的失誤也會引起安全問題。
LIB 電池的設計和製造過程需要根據印度的要求進行重新設計。 我們需要一個合適的內置溫度測量系統傳感器。 當電池單元溫度超過一定溫度時,系統會切斷電源,停止車輛,並向用戶發送消息,告知他們需要將車輛送修。
來到等式的另一邊——充電情況。 由於許多人使用智能充電器為其電動汽車充電,因此該行業可以利用這項技術來獲取有關電池溫度或健康狀況的數據。 故障保護措施,例如充電器向駕駛員傳達電池溫度過高無法充電等故障保護措施,需要集思廣益。
隨著電動汽車行業不斷發展的法規,很難跟踪這一切。 但該行業應該有意識地努力保持領先地位。 所有電動汽車廠商都應出示耐溫認證,並在客戶購買新車時提供給他們。 我們應該在印度建立多個第三方實驗室,可以在不同的溫度和運行條件下測試這些電池,並為 OEM 提供溫度證書。
加起來
在病毒式互聯網媒體傳播的時代,誤解會對電動汽車的未來產生負面影響。 為了避免將來發生此類事件,我們應該使我們對印度道路的標準和價值觀本土化。 即使監管機構不要求,行業參與者也應致電獲得第三方認證。
這些不幸和挫折是這個過程的一部分,尤其是當我們向現代技術過渡時。 最終,我們可以期待更好的解決方案和安全系統被內置到電動汽車中。